第1章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究目的 2
1.3灌区用水管理信息化研究现状及存在问题 2
1.3.1国外研究状况 2
1.3.2国内研究状况 4
1.3.3存在的主要问题 6
1.4灌区用水管理信息化应用软件研究开发现状及存在问题 8
1.4.1国外研究状况 8
1.4.2国内研究状况 9
1.4.3存在的主要问题 10
1.5灌区用水管理信息化及应用软件发展趋势 11
第2章 灌区用水管理信息化需求分析 13
2.1需求分析方法 13
2.2用水户的需求 15
2.3用水户协会的需求 17
2.4管理段（点）的需求 19
2.5管理所（站）的需求 21
2.6管理局（处）的需求 22
2.7需求分析结论 25
第3章 灌区用水管理信息化总体设计 26
3.1灌区用水管理信息化总体架构 26
3.2灌区信息化建设主要内容 27
3.2.1灌区识别 27
3.2.2水情监测 27
3.2.3闸门控制 28
3.2.4信息通信 28
3.2.5水量调度 28
3.3灌区信息化建设技术方案 29
3.3.1灌区识别技术方案 29
3.3.2水情监测技术方案 30
3.3.3闸门控制技术方案 31
3.3.4信息通信技术方案 31
3.3.5水量调度技术方案 32
第4章 灌区识别系统 36
4.1概述 36
4.2渠系及建筑物识别 36
4.2.1水源识别 37
4.2.2渠系设施识别 37
4.2.3量水设施识别 38
4.2.4控制设施识别 39
4.3管理机构识别 39
4.3.1管理局 41
4.3.2管理所 41
4.3.3管理段 41
4.4用水户识别 41
4.4.1农业用水单元 41
4.4.2工业用水单元 42
4.4.3生活用水单元 42
4.4.4生态用水单元 43
4.4.5综合用水单元 43
4.5渠系与用户对应关系识别 43
4.6识别方法 44
4.6.1编码识别 44
4.6.2自定义搭建识别 45
4.6.3可视化创建识别 45
4.6.4电子地图识别 47
4.6.5地理信息系统识别 47
4.6.6其他方法识别 48
4.7关键技术与设备 49
4.7.1识别对象确立 49
4.7.2识别方法选择 49
4.7.3识别软件与设备 49
第5章 水情监测系统 54
5.1概述 54
5.2监测内容 54
5.2.1水位监测 55
5.2.2闸位监测 55
5.2.3流速监测 55
5.2.4流量监测 57
5.2.5雨情监测 58
5.2.6墒情监测 58
5.2.7水质监测 59
5.2.8现场视频监测 60
5.2.9其他监测 60
5.3信息点监测方式 60
5.3.1实时影像可视化监测信息点 61
5.3.2实时模拟可视化监测信息点 61
5.3.3实时采集信息点 61
5.3.4实时记录定期采集信息点 61
5.3.5人工观测记录信息点 62
5.4关键技术与设备 62
5.4.1信息点配置 62
5.4.2监测方式选择 64
5.4.3监测记录设备 66
第6章 信息通信系统 70
6.1通信网络系统 70
6.1.1概述 70
6.1.2组网方式 71
6.2计算机网络系统 71
6.2.1概述 72
6.2.2系统设计 72
6.3通信方式 73
6.3.1光纤通信 73
6.3.2电话通信 74
6.3.3无线移动通信 74
6.3.4微波通信 74
6.3.5超短波通信 75
6.3.6扩频微波通信 75
6.3.7有线电缆通信 76
6.3.8媒介转储通信 76
6.4关键技术与设备 76
6.4.1通信网络的确立 76
6.4.2通信方式选择 77
6.4.3通信设备 78
第7章 闸门控制系统 85
7.1概述 85
7.2控制方法 85
7.2.1就地控制模式 86
7.2.2远程控制模式 86
7.2.3自动控制模式 87
7.2.4分布式控制模式 87
7.2.5集中式控制模式 87
7.2.6 SCADA控制模式 89
7.3控制对象 90
7.3.1闸门 90
7.3.2泵站 94
7.4太阳能闸门控制系统 94
7.4.1太阳能自控闸门选择及系统组成 95
7.4.2太阳能自控系统关键设备 96
7.4.3太阳能电源系统设计 98
7.5长顶堰控制系统 101
7.6测控一体闸控制系统 103
7.6.1概述 103
7.6.2全渠道控制系统工作原理 104
7.6.3测控一体闸设备构成 105
7.6.4测控一体闸特点分析 106
7.7关键技术与设备 107
7.7.1控制点确立 107
7.7.2控制方式选择 107
7.7.3控制设备 108
第8章 水量调度系统 109
8.1概述 109
8.2灌区来水预报 110
8.3灌区可供水预报 111
8.4灌区需水预报 111
8.5灌区水量调度 112
8.5.1常规调度 112
8.5.2优化调度 116
8.5.3应急调度 118
8.6协调决策模型 120
8.7农户及水费管理等其他功能 121
8.8关键技术 122
8.8.1经济实用目标确立 122
8.8.2调度模型与方式选择 122
8.8.3调度软件 123
第9章 应用软件开发设计 125
9.1应用软件开发的原则 125
9.2软件开发过程 126
9.2.1初始阶段 126
9.2.2细化阶段 126
9.2.3构造阶段 126
9.2.4交付阶段 126
9.3软件开发中的文档 127
9.3.1文档管理的重要性 127
9.3.2文档计划 127
9.3.3软件生命周期各种文档编制 128
9.3.4文档编制的相关要求 130
9.3.5需求分析阶段的文档编制 131
9.3.6文档工作中应注意的问题 131
9.4应用软件架构 132
9.4.1单机应用与网络应用选择 132
9.4.2三层架构选择 132
9.4.3 B/S与C/S结构比较选择 134
9.5开发环境 136
9.5.1开发环境的分类 136
9.5.2开发环境的选择 137
第10章 数据库的设计 144
10.1数据库设计概述 144
10.2数据库的设计原则 144
10.3数据库的设计步骤 145
10.4灌区数据库需求分析 146
10.4.1取水数据 146
10.4.2输水数据 147
10.4.3配水数据 147
10.4.4用水数据 147
10.4.5测控数据 148
10.4.6管理数据 148
10.5灌区数据库设计 148
10.5.1灌区数据库概念设计 148
10.5.2灌区数据库逻辑结构设计 149
10.6数据表实例 149
第11章 应用软件主要功能 150
11.1灌区识别 150
11.2水情监测 151
11.2.1水情监测软件设计要点 151
11.2.2水情监测软件结构的选择 151
11.2.3监测方式与程序设计 152
11.3闸门控制 152
11.3.1控制系统设计要点 153
11.3.2控制软件结构选择 153
11.3.3控制方式与程序设计 153
11.4信息通信 154
11.4.1信息传输软件设计要点 154
11.4.2通信协议 154
11.5水量调度 157
11.5.1调度决策软件设计要点 157
11.5.2调度决策软件的结构选择 158
11.5.3调度决策与程序设计 158
11.6水费征收 158
11.6.1水费征收软件设计要点 158
11.6.2水费征收软件结构选择 158
11.6.3水费征收软件主要功能设计 158
11.7用户管理 159
11.7.1用户管理 159
11.7.2权限分类 159
11.7.3角色与权限关系 159
11.7.4用户管理功能设计 159
附录A灌区用水管理信息化相关标准 161
附录B灌区主要建筑物及用水户属性定义数据表项 166
参考文献 174